Question

【題目】銅、鈦、鈷及其化合物在生產中有重要作用，回答下列問題

(1)鈷元素基態(tài)原子的電子排布式為__________，未成對電子數(shù)為________________。

(2)Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料。

①與BH4-互為等電子體的陽離子的化學式為_____。

②H、B、Ti原子的第一電離能由小到大的順序為_____。

(3)二氧化鈦(TiO2)是常用的、具有較高催化活性和穩(wěn)定性的光催化劑，常用于污水處理。納米TiO2催化的一個實例如圖所示。

化合物乙的分子中采取sp3雜化方式的原子個數(shù)為_____。

(4)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是鈷重要化合物

[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3中的Co3+配位數(shù)為___。陽離子的立體構型是________________。

(5)銅與類鹵素(SCN)2反應生成Cu(SCN)2，1 mol(SCN)2中含有π鍵的數(shù)目為_____，HSCN結構有兩種，已知硫氰酸(H－S－C≡N)的沸點低于異硫氰酸(H－N=C=S)，其原因是_______。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 3 NH4+ Ti<B<H 5 6 八面體 4NA 異硫氰酸(H-N=C=S)分子中N原子上連接有H原子，分子間能形成氫鍵

【解析】

(1)鈷元素為第27號元素，根據(jù)構造原理書寫基態(tài)原子核外的電子排布式；

(2)①BH4-含有5個原子，價電子總數(shù)為8，據(jù)此分析書寫與BH4-互為等電子體的陽離子；

②根據(jù)第一電離能的變化規(guī)律分析判斷H、B、Ti的第一電離能大��；

(3)采取sp3雜化方式的原子的價層電子對數(shù)=4，據(jù)此分析判斷分子中采取sp3雜化方式的原子個數(shù)；

(4) 在配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3中，配體為NH3、H2O；根據(jù)價電子互斥理論判斷陽離子的立體構型；

(5) (SCN)2分子結構式為N≡C-S-S-C≡N，1個N≡C鍵中有1個σ鍵，其余兩個為π鍵；異硫氰酸(H-N=C=S)分子中N原子上連接有H原子，分子間能形成氫鍵；

(1)鈷元素為第27號元素，根據(jù)構造原理，其基態(tài)原子核外的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；根據(jù)洪特規(guī)則，電子在相同能量的軌道排布時，盡可能占據(jù)不同軌道，所以其3d軌道上有3個未成對電子，故未成對電子數(shù)為3；

(2)①BH4-含有5個原子，價電子總數(shù)為8，所以與BH4-互為等電子體的陽離子是NH4+；

②Ti是金屬元素，Ti的第一電離能最小，H、B失電子能力B大于H，所以第一電離能的大小順序是Ti<B<H；

(3)中畫紅圈的原子價層電子對數(shù)=4，所以采取sp3雜化方式的原子個數(shù)為5；

(4) 在配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3中，配體為NH3、H2O，其配位數(shù)=4+2=6；其陽離子的成鍵電子對數(shù)為6，孤電子對數(shù)為0，其立體構型為，是八面體；

(5) (SCN)2分子結構式為N≡C-S-S-C≡N，1個N≡C鍵中有1個σ鍵，其余兩個為π鍵，1mol(SCN)2分子中含有π鍵的數(shù)目為4NA；硫氰酸和異硫氰酸的分子式相同，結構不同，互為同分異構體，異硫氰酸(H-N=C=S)分子中N原子上連接有H原子，分子間能形成氫鍵，故沸點高；